五金衝壓模具設計與製作技巧

　　

 

一、從廢料情（qíng）況看出的信息

廢料本質上就是成（chéng）形孔的反像。即位置相反的相同部位。通過檢查廢料（liào），你可以判斷上下模間隙是否正確。如果間隙過大，廢料會出現粗糙、起伏的斷裂麵和一（yī）窄光亮帶區域。間隙越大，斷裂麵與（yǔ）光亮帶區域所成角度就越大。如果（guǒ）間隙過小，廢料會呈現出一小（xiǎo）角度斷裂麵和一寬光亮帶區域。

過大間隙形成帶有較（jiào）大卷邊和邊（biān）緣撕裂的孔，令（lìng）剖麵稍微有一薄（báo）邊緣突出。太小的間隙形成帶稍微卷邊和大角度撕裂，導致剖麵或多或少地垂（chuí）直於材料表（biǎo）麵。

一個理想的廢料應有合理的壓（yā）塌角和（hé）均勻的光亮帶。這樣可保持衝壓力最（zuì）小並形成一帶極少毛刺的整潔圓孔。從這點來看，通過增大間隙來延長模具壽命是以犧牲成品（pǐn）孔質量（liàng）換取的。

 

二、模具間隙的選擇

模（mó）具的間隙與所衝壓的材料的類型及厚度有關。不合理（lǐ）的間隙可以造（zào）成以下問題：

(1)如間隙過大，所衝壓工件的毛刺就比較大，衝壓質量差。如果間隙偏小，雖然衝孔的質量較好，但模具的磨損比較嚴重，大大降低模具的使（shǐ）用壽命，而且容易造成衝頭的折斷。

(2)間隙過（guò）大或過小都容易在衝頭材料上產生粘連，從而造成衝壓（yā）時帶料。過小的間隙容易在衝頭底麵與板（bǎn）料之間形成真空而發生廢料反彈。

(3)合理的間隙可以延長模（mó）具壽命，卸料效果好，減小毛（máo）刺和翻邊，板材保（bǎo）持潔淨，孔徑一致不會刮花板材，減少（shǎo）刃磨次數，保持板材平直，衝孔定位準確。

 

三、如何提（tí）高模具的使（shǐ）用壽命

對用戶來講，提高模具的（de）使用壽命可（kě）以大大降低衝壓成本。影響模具使用壽命的因素如下：

1、材料的（de）類型及厚度;

2、是否選擇合理的下模間隙;

3、模具的結構形式（shì）;

4、材料衝（chōng）壓時是否有良好的潤滑;

5、模具是否經過特殊（shū）的表麵（miàn）處理;

6、如鍍鈦、碳素氮化鈦（tài）;

7、上下轉塔的對中性;

8、調整墊片的合理使用;

9、是（shì）否適當（dāng）采用斜刃口模具;

10、機床模座是否已經磨損;

 

四、衝壓特殊尺寸孔應注意的（de）問題

(1)最小孔徑（jìng）衝φ0.8——φ1.6範圍的衝孔請用特殊衝頭（tóu）。

(2)厚板衝孔時，相對於加（jiā）工孔徑，請使（shǐ）用大一號的模具。注意：此時（shí），若使用通常大小的（de）模具，會造（zào）成衝頭螺紋的破損。

(3)衝頭刃口部分，最小寬度與長度的比（bǐ）例一般不應小於1:10。

(4)衝頭刃口部分最小尺寸與板（bǎn）厚的關係。建議衝頭刃口部分最小尺寸取板厚的2倍。

 

五、模（mó）具的刃磨

1、模（mó）具刃磨的重（chóng）要性

定期刃磨模（mó）具是衝孔質量一致性的（de）保證。定期刃磨（mó）模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命，要掌握正確的刃磨時機。

 

2、模具（jù）需要刃磨的具（jù）體特征

對於模具的刃磨，沒有一個嚴（yán）格的（de）打擊次數來確定是否需要（yào）刃磨。主要（yào）取決於

刃口的鋒利（lì）程度。主要由以下三個因素來決（jué）定：

(1)檢查刃口的圓角，如果圓角半徑達到R0.1毫米(最大R值不得超過0.25毫米)就需要刃磨。

(2)檢查衝孔質量，是否有較大的毛刺產生?

(3)通（tōng）過機器衝壓（yā）的噪（zào）聲來判斷是否需要刃磨。如果（guǒ）同一副模具衝壓時噪聲異常，說明（míng）衝（chōng）頭已經鈍了（le），需要刃磨。

注：刃口邊緣部變圓（yuán）或刃口後部粗糙，也要考慮刃磨。

 

3、刃（rèn）磨的（de）方法

模具的刃（rèn）磨有多種方（fāng）法，可采用專用刃磨機也可（kě）在（zài）平麵磨床上（shàng）實現（xiàn）。衝頭、下模刃磨的頻度一般（bān）為4：1，刃磨後請調整好模具高度。

(1)不正確刃磨方法的危害：不正確的刃（rèn）磨會加劇模具刃口的迅速（sù）破壞，致使每次刃磨的打擊次數大大縮小。

(2)正確的刃磨方法的益處：定期刃磨模具（jù），衝孔（kǒng）的質量和精度可（kě）以（yǐ）保持穩定。模具的刃（rèn）口就損壞（huài）較慢，壽命更（gèng）長（zhǎng）

 

4、刃磨規則（zé）

模具（jù）刃磨時要考慮下麵的因素：

(1)刃口圓角在R0.1-0.25毫米大（dà）小情況下要看刃口（kǒu）的鋒利程度。

(2)砂輪（lún）表（biǎo）麵要清理幹淨。

(3)建議采用一（yī）種疏鬆、粗粒、軟砂輪。如WA46KV

(4)每次的磨削量(吃刀量)不應超過0.013毫米，磨（mó）削量（liàng）過大會造成模具表麵過熱，相當於退火處理，模具變軟，大大降低模具的壽命。

(5)刃（rèn）磨時必須加足夠的冷卻液。

(6)磨削（xuē）時應保（bǎo）證衝（chōng）頭和下模固定平穩，采用（yòng）專用的工裝夾具。

(7)模具的刃磨量是一定的，如果達到（dào）該數值，衝頭就要報廢。如果繼續使用（yòng），容易造成模具（jù）和機（jī）器的損壞，得不償失。

(8)刃磨完後，邊緣部要用油石處理，去掉過分（fèn）尖銳的棱線。

(9)刃磨完後，要清理幹（gàn）淨、退磁、上油。

注：模具（jù）刃（rèn）磨量的大小主要取決於所衝壓的板材的厚度。

 

六、衝頭（tóu）使用前應注意

1、存放

(1)用幹淨（jìng）抹布把上模套裏外擦幹淨（jìng）。

(2)存放時（shí）小心表麵不要出現刮痕（hén）或凹痕。

(3)上油防鏽。

 

2、使用前準備

(1)使用前徹底清潔上模套。

(2)查看（kàn）表麵是否有刮、凹痕。如有，用油石去除。

(3)裏外（wài）上（shàng）油。

 

3、安裝衝頭於上模套（tào）時應注意事項

(1)清潔衝（chōng）頭，並給其長柄上油。

(2)在大（dà）工位模具上把衝頭插入上模套底部，不能用力。不能用尼龍錘。安裝時，不能通過旋緊上模套上（shàng）的（de）螺栓來固定衝頭，隻有在衝頭正確定（dìng）位後才能旋緊螺栓。正全科技微（wēi）信內容真不（bú）錯，值得關注!

 

4、安裝上模組合入轉（zhuǎn）塔

如果想延長模具使用壽命（mìng），上模套外直徑和（hé）轉塔（tǎ）孔之間的間隙要（yào）盡可能地（dì）小。所以請小心執行下列程序（xù）。

(1)清潔轉塔孔的鍵槽和（hé）內直徑並上油。

(2)調整上模導套的鍵槽，使之與轉塔孔的鍵吻合（hé）。

(3)把上模（mó）套導直直地插入塔孔，小心不能有任何傾斜。上模導套應該靠自身重量滑入轉塔孔。

(4)如果上模套向一邊（biān）傾斜，可用尼龍錘（chuí）之類的軟材料工具把它輕輕敲正重（chóng）複敲擊直至上模導套依靠自身重量滑（huá）入正確位置。

注意：不（bú）能用力於上模導套外直徑（jìng），隻能在衝頭（tóu）頂上用（yòng）力。不（bú）能敲擊上模套頂部，以免損（sǔn）壞轉塔孔，縮（suō）短個別工位使用壽命。

 

七、模具的檢修

如（rú）果衝頭被材料咬住，取不出來，請按如下所記項目檢查。

 

1、衝頭、下模的再刃磨。刃口鋒利（lì）的模（mó）具能加工出漂亮的切斷麵，刃口鈍了，則需要額外的衝壓力（lì），而且工件斷麵粗糙，產生很大的抵（dǐ）抗力，造成衝頭（tóu）被（bèi）材料咬住。

2、模具的間隙。模具的間隙如果相對板厚（hòu）選得不合適，衝頭在脫離材料時需要很大（dà）的脫模力。如果是這個原（yuán）因衝頭被材料咬住，請更（gèng）換合理間隙的下模。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

3、加工（gōng）材料（liào）的狀態。材料弄髒了（le）、或者有汙垢時，髒東西附著到模具上，使得衝頭被（bèi）材料咬住而無法加工。

4、有變形的材料。翹曲的材料在衝完孔後，會夾緊衝頭，使得衝頭被咬住。有翹曲的材（cái）料，請弄平整（zhěng）後再加工。

5、彈簧的過度使用。會使得彈簧疲勞。請時常注意檢查彈簧的性能。

 

八（bā）、注（zhù）油

油量和注油次數視加工材料的條（tiáo）件而定。冷軋鋼（gāng）板、耐蝕（shí）鋼板（bǎn）等無鏽無垢的材料，要（yào）給模具注油，注（zhù）油點（diǎn）為導套、注油口、刀體與（yǔ）導套的接（jiē）觸（chù）麵、下模等。油用輕（qīng）機油。

有鏽有垢的材料，加工時鐵（tiě）鏽微粉會吸入衝頭和導套之間，產生汙垢，使得（dé）衝頭不能在導套內自由滑動，這種情況下，如果上油，會使得鏽垢更容易沾上，因此衝這種材料時，相反要（yào）把油擦幹淨，每（měi）月分解一回，用汽(柴)油把衝頭、下模的汙垢去掉，重新（xīn）組裝前再擦幹淨。這樣（yàng）就能保證模具有良好的潤滑性能。

 

九、模具使用過程中經常出現的問題及解決方法

問題一、板材從夾鉗口脫出

原因：模具卸料不完全

解決辦法：

1.采用帶斜度的衝頭

2.在板（bǎn）材上塗潤滑液

3.采用重載（zǎi）模具（jù）

 

問題二、模具磨損（sǔn）嚴重

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間（jiān）隙

原因：上下模座不對中

解決辦（bàn）法：

1.工位（wèi）調整，上下（xià）模對中

2.轉塔水（shuǐ）平調整

原因：沒有及時更換已經磨損的模具導向組（zǔ）件及轉塔的鑲套

解決（jué）辦法：更換

原因：衝頭過熱

解決辦（bàn）法：

1、在板料上加（jiā）潤滑液

2、在衝（chōng）頭和下模（mó）之間保證潤滑

3、在同一個程序中使用多套同樣規格尺寸的模具

原因：刃磨方法不當（dāng），造成模具的退火，從而造成磨損加（jiā）劇

解決辦法：

1、采用軟磨料砂輪

2、經常清理砂輪（lún）

3、小的吃刀量

4、足量的冷卻液

原因：步距小

解決辦法：

1、增大步距

2、采用橋式步（bù）衝

 

問題三、衝頭帶料及衝頭粘連

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原因：衝頭刃口鈍化

解決辦法：及時刃磨

原因：潤滑（huá）不良

解決（jué）辦法：改善潤滑條件

 

問題四、廢料反彈

原因：下模問題

解決辦法：

1、采用防彈料下模（mó）

2、對於小直徑孔間隙減少10%

3、直徑大於50.00毫米（mǐ），間隙放大

4、凹（āo）模刃口側增加劃（huá）痕

原因：衝頭方麵

解決辦法：

1、增加入（rù）模深（shēn）度

2、安裝（zhuāng）卸料聚胺酯（zhǐ）頂料棒

3、采用斜刃（rèn）口

 

問題（tí）五、卸料困難

原因：不合理的模具間隙(偏小)

解決辦法：增加模具間隙

原（yuán）因（yīn）：衝頭磨損（sǔn）

解決辦法：及時（shí）刃磨

原因：彈簧疲勞

解決辦法：更（gèng）換彈簧

原因：衝頭粘連

解決辦法：除去粘連

 

問題六、衝壓噪音

原因：卸料困難

解決辦法：

1、增加下模間隙、良好潤滑

2、增加卸料力

3、采用軟表麵的卸料板

原因：板料在工作（zuò）台上及轉塔內的支撐有問題

解決辦法：

1、采用球麵支撐模具

2、減小工（gōng）作尺寸

3、增加工作厚度

4、板料厚

5、采（cǎi）用斜刃衝頭

 

十、使用特殊成型工具的注意事（shì）項

1、不同型號的機器（qì）滑塊的行程（chéng）不同，因（yīn）此要注意成（chéng）型模具（jù）封閉高度的調整。

2、一定要保證（zhèng）成型充分，因此需要仔細調整，每次調（diào）整量最好不要超過0.15毫米，如果調整量（liàng）過大（dà），容易造成機器的損壞和模具的損壞。

3、對於拉伸成型，請選用輕型彈簧組件，以防止板料的撕裂，或因變形不均勻卸料困難等。正全科（kē）技微信內（nèi）容真不錯，值得關（guān）注!!

4、在（zài）成型模具周圍安裝（zhuāng）球型（xíng）支撐模具，防止板料傾斜。

5、成型位（wèi）置應當盡量遠（yuǎn）離夾鉗（qián）。

6、成型加工最（zuì）好放在加工程序的最（zuì）後來實現。

7、一定要保證板材良好的潤滑。

8、定貨時注意（yì）特（tè）殊成（chéng）型工具的讓（ràng）位問題，如果兩個成型的距離比較（jiào）近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。

9、因為成型工具需要較長的卸料時（shí）間，因此成型加工（gōng）時一定要（yào）采用低速，最好要有延時。

 

十一、使用長方形切斷刀的注意事（shì）項（xiàng）

1、步距盡量大，要大於整個刀具長度的80%。

2、最好通過編程（chéng）來實現跳躍步衝（chōng）。

3、建議選用（yòng）斜刃口模（mó）具。

 

十二、在不超過機器公稱力的情況下如何衝孔（kǒng）

生產過程中需要衝（chōng）大於114.3mm直徑的圓孔。如此大的孔會超出機器公稱力上（shàng）限，特（tè）別對於高剪切強度材料。通（tōng）過多次衝（chōng）孔的方法衝出大尺寸孔可以解決這一問題。使用小尺寸模（mó）具沿大圓周長剪切可以降低一半或更多的衝壓力，在你已經擁有的模（mó）具中可能大部（bù）分模具都（dōu）能做到（dào）。

 

十三、一（yī）個衝大圓孔的簡易方法

這種凸透鏡的模具可被製成你所需（xū）半徑尺寸。如果孔徑超出衝床公（gōng）稱力，我們推（tuī）薦使用(A)方案。用此模具衝出圓形的周邊（biān）。如果孔徑能在衝床公稱力範圍內衝成，那麽一（yī）個（gè）放射形模具和（hé）一凸透鏡模具就能在四次之內衝壓出所需的孔而（ér）無須（xū）旋轉模具(B)

 

十四、最後才向下成形

當選用成（chéng）形模具（jù）時，應避免進行向下成形操作，因為這樣會占用太多垂直空間和導致額外的平整或彎（wān）曲板材工序。向下（xià）成形也可能陷入（rù）下模（mó），然後被拉出轉塔，然而，如果向下成形是唯一的工藝選擇，那麽應該把它作為（wéi）對板（bǎn）材的最後一步處（chù）理（lǐ）工序（xù）。

 

十五、防止材料扭曲

如果你（nǐ）需要在板材上衝切大量孔而板材又不能保持平整，成因可能是衝（chōng）壓應（yīng）力累（lèi）積。衝切一個孔時，孔周邊材料被向下拉伸，令板材上表麵拉應力增大下衝運動也（yě）導致板材下表（biǎo）麵壓應力增大。對於衝少量的孔，結果不明顯，但隨（suí）著衝（chōng）孔（kǒng）數目的增加（jiā），拉應力和壓應力也成倍增加（jiā）直到令板材變形。正全科技微信內容真不錯，值得關注!!

消除這種變形的方（fāng）法之（zhī）一是：每隔一個孔衝切，然後返回（huí）衝切剩餘的孔。這雖然在板材上（shàng）產生（shēng）相同的應力，但瓦解了因同向連續（xù）一個緊（jǐn）接一個地衝切而產生拉應力/壓應力積聚（jù）。如此也令第一批孔分擔了第二（èr）批孔的部變形效應。

 

十六、如果你的不鏽鋼翻邊變形

在製造（zào）翻邊之前（qián）向材料施用優質成形潤滑劑，這能令材料更好地從模具中分離出來，在成（chéng）形時順暢地在下模表麵移動。如此給予材料一個更好的機會去分（fèn）布（bù）被彎曲和被拉伸時產（chǎn）生的（de）應力，防止在成（chéng）形翻邊孔邊（biān）上出現的變形和翻邊孔底部的磨損。

 

十七、克服卸料困難的幾點建議

1、使用帶有細芯膠（jiāo）粒的衝頭。

2、增加下模間隙。

3、檢查彈簧的疲勞程度。

4、使用重載型模具（jù）。

5、適當采用（yòng）斜刃口模（mó）具。

6、潤滑板材。

7、大（dà）工位模（mó）具需要安裝聚胺脂（zhī）卸料頭。

 

十八、造成廢料反彈的主要原因

1、刃口的鋒利程度。刃（rèn）口的圓角越大（dà），越（yuè）容易造成廢料反彈。

2、模具的（de）入模量。每個工（gōng）位模具衝壓時，入模量的要求是一定的，入模（mó）量小，易（yì）造成廢料反彈。

3、模具的間隙是否（fǒu）合理。不合理的模具間隙，易造成廢料反彈（dàn）。

4、被加工板材的表麵是否有油汙。